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Sicherheitsvorrichtung für Brenner von Feuerungen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für Brenner von Feuerungen mit einem Stellglied
zum Absperren der Brennstoffzufuhr zum Brenner, das von einem Stromkreis betätigt
wird, in den Elektroden eingeschaltet sind, zwischen deren einander zugekehrten
Enden ein freier Zwischenraum liegt, der durch eine Flamme ionisierbar ist.
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Bei den bisher bekannten Sicherheitsvorrichtungen der genannten Art
wird der über die Ioni.sierungsstrecke fließende Strom einer Verstärkereinrichtung
zugeführt, die ihrerseits über Schaltmittel einen weiteren Stromkreis steuert, der
auf das Stellglied der Brennstoffabsperrvorrichtung einwirkt. Man hat bisher die
Auffassung vertreten, daß über die ionisierte Luftstrecke zwischen den Enden von
zwei Elektroden nur eine sehr geringe elektrische Energie zu fließen vermag, so
daß hierbei zum Überwachen der Brenner von Feuerungen verhältnismäßig teure und
empfindliche Verstärkereinrichtungen erforderlich sind.
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Gegenüber dem bisher Bekannten kann eine wesentliche Vereinfachung,
Verbilligung und Verbesserung der Sicherheitsvorrichtungen der eingangs genannten
Art erzielt werden, wenn gemäß der Erfindung der über die Flamme fließende Strom
ohne Verstärker einem elektrischen Betätigungsglied zugeführt wird, das unmittelbar
oder mittelbar zur Betätigung bzw. Feststellung des Stellgliedes vorgesehen ist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man eine wesentlich höhere
-elektrische Energie über eine Flamme bzw. eine Ionisierungsstrecke befördern kann,
als dies bisher für möglich gehalten wurde, so daß man auf die bisher verwendeten
Verstärkereinrichtungen vollständig verzichten kann. Die Sicherheitsvorrichtung
wird daher nicht nur einfacher, billiger und übersichtlicher als bisher, sondern
es wird auch ihre Störanfälligkeit wesentlich vermindert. Sie ist somit auch für
größere Brennstoffabsperrvorrichtungen verwendbar und arbeitet auch bei angestrengtem
und'rauhem Betrieb zuverlässig.
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Insbesondere für größere. Feuerungen kann in vorteilhafter Weise das
elektrische Betätigungsglied als Halte- und/oder Anhebespule eines Elektromagnetventils
ausgebildet sein, so daß man beispielsweise bei großen Absperrvorrichtungen zum
öffnen der Absperrvorrichtung einen Fremdstromkreis. verwenden, das Betätigungsglied
hierauf jedoch an den über die Ionisierungsstrecke fließenden Strom anschließen
kann, der zum Festhalten des Betätigungsgliedes in der Offenstellung ausreicht und
gewährleistet, daß beim Auftreten einer Störung die Absperrvorrichtung sofort geschlossen
wird. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, das elektrische Betätigungsglied
als edn elektrisches Relais auszubilden, so da.ß beispielsweise mehrere Brennstoffabsperrvorrichtungen
in Abhängigkeit von dem über die Ionisäerungsstrecke fließenden Strom steuerbar
sind, wobei eine Absperrvorrichtung unmittelbar von dem über die Ionisierungsstrecke
fließenden Strom und mindestens eine andere Absperrvorrichtung über das Relais von
einem Fremdstromkreis betätigt wird.
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Vorteilhaft ist der Abstand zwischen den einander zugekehrten Enden
der die Ionisserungsstrecke begrenzenden Elektroden so gewählt und diese Elektroden
derart zueinander angeordnet, daß ihre freien Enden die die Ionisierung bewirkende
Flamme nicht berühren. Hierdurch wird erreicht, daß das Absetzen von Verbrennungsrückständen
aus der Flamme an den Elektrodenenden, welche in ungünstigen Fällen sogar zu einer
Verbindung zwischen den beiden Elektroden führen können, vermieden, die Betriebssicherheit
der Anlage also wesentlich erhöht werden konnte. Es hat sich gezeigt, daß durch
diese Anordnung der Elektroden der Widerstand der Ionisierungsstrecke keine nachteilige
Erhöhung erfährt, da in den meisten Fällen der Strom nicht durch die Flamme hindurch,
sondern um den Flammenmantel herum verläuft, da der Flammenmantel in der Regel eine
größere elektrische Leitfähigkeit als der Flammenkern aufweist.
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Zweckmäßig sind die die Ionisierungsstrecke begrenzenden Elektroden
in einem solchen Abstand vom Brennermundstück angeordnet, daß sie im Bereich einer
guten Leitfähigkeit der die Ionisierung bewirkenden Flamme liegen. Diese Stelle
der Brennerflamme liegt im allgemeinen in einem größeren Abstand vom Brennermundstück,
wo die Flamme eine gute Verbrennung und eine hohe Temperatur und damit im allgemeinen
auch den geringsten elektrisehen
Widerstand aufweist. Hierbei ergibt
sich noch der weitere Vorteil, daß die Flamme an dieser Stelle auch die geringste
Neigung zur Abgabe von Verbrennungsrückständen an die Elektroden bat.
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Bji der Ausbildung des Betätigungsgliedes als Halt- und;`oder Anhebespule
kann die praktische Verwirklichung derart erfolgen, daß das Elektromagnetventil
eine Anhebespule hat, die bei Inbetriebnahme der Feuerung vorübergehend an eine
Stromquelle angeschlossen wird, deren Spannung ausreicht, um das Ventil aus seiner
Abschlußstellung in seine Offenstellung zu verstellen, während die Verbindung mit
der Stromquelle nach Fortfall der auf das Schaltglied einwirkenden Verstellkraft
unterbrochen wird, sobald die Haltespule an den Stromkreis mit der Ionisierungsstrecke
angeschlossen wird.
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Wenn die Anzündelektroden und diejenigen Elektroden, zwischen denen
eine zu ionisierende Luftstrecke liegt, an eine gemeinsame Stromquelle angeschlossen
sind, kann in besonders vorteilhafter Weise im Stromkreis der Anzündelektroden ein
kapazitive.r Widerstand angeordnet sein. Hierdurch wird erreicht, daß auf eine besondere
Schalteinrichtung zum Einschalten der Anzündelektroden verzichtet werden und damit
eine wesentliche Verbilligung der Anlage erzielt werden kann. In diesem Falle genügt
eine einzige Einschaltvorrichtung, mit der auch die Stromzufuhr zu den Elektroden
der Ionisierungsstrecke eingeschaltet wird. Da aber beim Einschalten der Stromzufuhr
die Ionisierungsflamme noch nicht brennt, kann zwischen den Elektroden der Ionisierungsstrecke
noch kein Strom fließen, so daß der gesamte Strom zwischen den Anzündelektroden
überspringt, wobei der kapazitive Widerstand noch eine Verstärkung der Anzündfunken
bewirkt. Sobald nun aber die die Ionisierung bewirkende Flamme angezündet ist, fließt
der Strom über die Ionisierungsstrecke, da der Widerstand der Ionisierungsstrecke
kleiner als der kapazitive Widerstand ist, so daß der Funkenüberschlag an den Anzündelektroden
entweder ganz aufhört oder nur noch auf gelegentliche Entladungen des kapazitiven
Widerstandes K beschränkt wird.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an drei Ausführungsbeispielen
schematisch veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für
eine Feuerung mit einem über ein Elektromagnetventil gesteuertes Membranventil als
Brennstoffabsperrvorrichtung und mit einer Zündflamme zum Anzünden des Hauptbrenners,
F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Feuerung mit einem Elektromagnetvernil
als Brennstoffabsperrvorrichtung, wobei die Feuerung ohne Zündflamme arbeitet und
mindestens eine Flamme des Hauptbrenners als sichernde Flamme dient, und F i g.
3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Feuerung mit zwei Elektromagnetventilen
als Brennstoffabsperrvorrichtungen, die eine Groß- und Kleinbrandsteuerung der Feuerung
gestatten.
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Bei dem Beispiel nach F i. g. 1 ist in die durch einen Absperrhahn
1 verschließbare Gaszufuhrleitung 2 ein Membranventil 4 eingebaut, welches die Gaszufuhr
zum Hauptbrenner 3 steuert. Sobald im Vordruckraum 6 und im Hinterdruckraum 5 des
Membranventils gleicher Druck herrscht, wird unter der Wirkung der Feder 7 die Gaszufuhr
zum Brenner 3 abgesperrt. Die beiden Räume 5 und 6 stehen über eine Drossel
29 miteinander in Verbindung. An den Hinterdruckraum 5 ist eine Steuergasleitung
8 angeschlossen, in der ein von einem Wärmefühler 9 gesteuertes Ventil 10 und ein
Elektromagnetventil11 angeordnet sind und deren offenes Ende 12 in der Nähe
einer im Betrieb brennenden Flamme mündet.
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An den Vordruckraum 6 ist eine Zündgasleitung 13 angeschlossen, deren
Durchlaß von einem Zündgasventil 14 gesteuert wird und die in einen Zündgasbrenner
15 mündet. Das Zündgasventil 14 kann entgegen der Wirkung einer Feder
16 von Hand geöffnet werden und ist mit einer in ihrer Achsrichtung verschiebbaren
Spindel 17 verbunden. Diese Spindel trägt eine Ankerplatte 18 und kann durch
einen mit einem Druckknopf 19 versehenen Steuerstift 20 derart verschoben
werden. daß die Ankerplatte 18 gegen die Polfläche des Elektromagneten einer Haltespule
21 anliegt, wobei das Zündgasventi114 geöffnet ist.
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In der Nähe des Zündgasbrenners 15 ist ein Anzündelektrodenpaar 22,
22' im Bereich der größten Zündfähigkeit des aus dem Zündbrenner ausströmenden Brennstoffs
angeordnet. Beim Öffnen des Zündgasventils durch Verschieben des Druckknopfes
19
wird die Anzündelektrode 22' mit einem geerdeten Kontakt 23 verbunden.
Im Abstand von den Elektroden 22, 22' ist ein weiteres Elektrodenpaar
24, 24'
im Bereich hoher elektrischer Leitfähigkeit der Zündflamme 25 angeordnet,
zwischen deren einander zugekehrten Enden die zu ionisierende Luftstrecke liegt.
Die Elektroden 22 und 24 sind an einen Hochspannungstransformator
26 als gemeinsame Stromquelle angeschlossen. Der Transformator 26 wird nach
Einschalten eines Schalters 27 von dem Netz 28 gespeist. An die Elektrode
24' sind zwei Stromverbraucher, und zwar die Spulen des Elektromagnetventils
11 und die Haltespule 21 des Elektromagneten für den Anker 18 angeschlossen.
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Die F i g. 1 zeigt die Anlage in der Ausschaltstellung. Zum Einschalten
wird zunächst der Schalter 27 geschlossen und dann der Druckknopf 19 betätigt. Dabei
wird, wie schon gesagt, die Ankerplatte 18 gegen die Polfläche des Magneten der
Haltespule 21
gedrückt und das Zündgasventi114 entgegen der Wirkung der Feder
16 geöffnet. Gleichzeitig wird durch den geerdeten Kontakt 23 der Anzündstromkreis
geschlossen, so daß zwischen den Elektroden 22, 22' Funken überspringen und die
Zündflamme 25 anzünden. Sobald die Zündflamme brennt, wird von dieser die Luftstrecke
zwischen den Elektroden 24,
24' ionisiert, so daß zwischen diesen Elektroden
ein Strom fließt. Dadurch werden die an die Elektrode 24' angeschlossenen
Stromverbraucher, nämlich das Elektromagnetventil 11 und die Haltespule 21 mk Strom
versorgt, so daß das Ventil 11 geöffnet und die Ankerplatte 18 von dem Magneten
der Haltespule 21 festgehalten wird.
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Läßt man nun den Druckknopf 19 los, so wird dieser von einer nicht
dargestellten Rückführkraft in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, während das
Zündgasventil 14 in seiner Offenstellung festgehalten wird, so daß die Zündflamme
25 laufend mit Brennstoff versorgt wird. Ferner kann durch das geöffnete Ventil
11 das Gas aus der Hinterdruckkammer 5 über das vom Wärmefühler 9 offengehaltene
Ventil 10 zu dem offenen Ende 12 der Steuergasleitung 8 abströmen, wo es
von der Zündflamme 25 verbrannt wird. Da sich jetzt bei geöffneter Steuergasleitung
8
infolge der Wirkung der Drossel 29 kein Druck in dem Hinterdruckraum
5 bilden kann, wird von dem im Vorderdruckraum 6 wirksamen Gasdruck das Membranventil
4 entgegen der Wirkung der Feder 7 geöffnet. Jetzt kann das Gas auch zum Hauptbrenner
3 strömen, dessen Flamme 30 von der bereits brennenden Zündflamme 25 angezündet
wird. Die Feuerung befindet sich nun im Betriebszustand.
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Wird im Betrieb von dem Fühler 9 das Ventil 10 geschlossen, so wird
die Steuergasleitung 8 abgesperrt, so daß kein Gas mehr aus dem Hinterdruckraum
5 abströmen kann. Der Raum 5 füllt sich vielmehr wieder über die Drossel 29 mit
Gas. Sobald in den Räumen 5 und 6 annähernd der gleiche Druck herrscht, wird das
Membranventil 4 von der Feder 7 geschlossen. Dadurch wird die Gaszufuhr zum Brenner
3 unterbunden, so daß die Brennerflamme 30 erlischt. Das Zündgasventil14 wird jedoch
auch weiterhin offen gehalten, was zur Folge hat, daß die Anlage in Betriebsbereitschaft
verbleibt. Sobald der Fühler 9 das Ventil 10 wieder öffnet, kann das Steuergas in
der schon beschriebenen Weise abströmen, worauf das Membra-nventil4 geöffnet und
die Brenne.rflamme 30 angezündet wird.
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Erlischt aus irgendeinem Grunde die Zündflamme 25 oder bleibt die
Stromzufuhr zu den Verbrauchern 11 und 21 aus, so wird der Anker 18 von dem Elektromagneten
der Haltespule 21 losgelassen, worauf das Zünd'gasventil 14 von der Feder 16 geschlossen
wird. Ferner wird das Ventil 11 geschlossen und damit die Steuergasleitung 8 abgesperrt,
so daß auch das Membranventil 4 geschlossen wird, worauf die ganze Anlage wieder
in die in F i g. 1 gezeichnete Ausschaltstellung gebracht ist.
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In Abhängigkeit von dem jeweils zur Verwendung kommenden Brennstoff
wie Gas, öl od. dgl. hat die Zündflamme an ihren verschiedenen Querschnittsstellen
eine bestimmte elektrische Leitfähigkeit, die auch noch von dem Druck des aus der
Düse 15 ausströmenden Brennstoffs und dem Querschnitt der Zündflamme beeinflußt
wird. Der Abstand zwischen den Elektroden 24, 24' ist vorteilhaft so gewählt,
daß die Enden dieser Elektroden die Zündflamme nicht berühren, wodurch auch die
Lebensdauer der Elektroden verlängert werden kann. Aus der elektrischen Leitfähigkeit
der Flamme 25 und dem Abstand zwischen den Elektroden 24, 24' ergibt sich der Spannungsverlust,
der zwischen den genannten Elektroden bei Stromfluß über die Ionisierungsstrecke
auftritt, wobei der Spannungsverlust natürlich um so höher ist, je höher die Spannung
ist, welche der Hochspannungstransformator 26 liefert. Diese Spannung soll vorteilhaft
mindestens 1000 Volt, im Bedarfsfall auch bis 10 000 Volt und mehr betragen.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 2 und 3 der Zeichnung
sind die mit den schon beschriebenen Beispielen grundsätzlich übereinstimmenden
Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.
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Bei dem Beispiel nach F i g. 2 handelt es sich um eine Anlage ohne
Zündflamme, wobei das Hauptgasventil4 als Elektromagnetventil mit Anhebespule ausgebildet
ist, während der Brenner 3 mehrere Flammen 30 hat, die sich bei Inbetriebnahme durch
Überschlagzündung aneinander anzünden. Um die Anzündung der einzelnen Brenrnerflammen
zu beschleunigen, sind an der in Gasströmungsrichtung an erster Stelle liegenden
Brennerflamme 30 und im Abstand hiervon an einer zweiten Brennerflamme 30 je ein
Anzündelektrodenpaar 22, 22' bzw. 22", 22"' in Himtereinanderschaltung angeordnet.
Beim Betätigen des Druckknopfschalters 19 wird der geerdete Kontakt 23 mit
der Elektrode 22"' verbunden, wodurch der Anzündstromkreis eingeschaltet wird. Die
Elektrode 22, welche an den Hochspannungstransformator 26 angeschlossen ist, hat
zwei Aufgaben zu erfüllen, da sie mit einer Elektrode 24' eine Ioni.sierungsstrecke
begrenzt. In Hintereinanderschaltung hierzu ist an der in Gasströmungsrichtung an
letzter Stelle liegenden Brennerflamme 30 ein weiteres Elektrodenpaar 24", 24"'
angeordnet, welches eine zweite Ionisierungsstrecke einschließt. An die Elektrode
24"' ist die Wicklung einer Haltespule 21 angeschlossen, die bei Stromfluß über
die Ionisierungsstrecken erregt wird und die beim öffnen des Ventils 4 die gegen
die Polfläche des Magneten der Haltespule 21 angehobene Ankerplatte 18 und damit
das Ventil 4 in der Offenstellung festhält.
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Beim Betätigen des Druckknopfes 19 werden durch eine Kontaktbrücke
31 die Kontakte 32 miteinander verbunden und dadurch der Stromkreis des an das Netz
28 angeschlossenen Elektromagnetventils 4 eingeschaltet. In dem Stromkreis des Magnetventils
.4 ist noch ein Kontaktpaar 33, 34 angeordnet, dessen beweglicher Kontakt 33 von
der Membran 35 eines Druckfühlers 36 gesteuert wird. Die Druckkammer des Druckfühlers
ist durch eine Leitung 37 an die Brennerleifirng zwischen dem Ventil 4 und dem Brenner
3 angeschlossen.
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Die Fig. 2 zeigt die Feuerungsanlage in der Ausschaltstellung. Zu
ihrer Inbetriebsetzung muß zunächst der Druckknopf 19 betätigt werden, wodurch der
Anzündstromkreis und gleichzeitig der Stromkreis des Elektromagnetventils 4 eingeschaltet
werden. Das hat zur Folge, daß einerseits zwischen den Elektroden 22, 22' und 22",
22"' ständig Zündfunken überspringen und andererseims das Ventil 4 geöffnet wird.
Jetzt strömt der Brennstoff aus der Leitung 2 sowohl zum Brenner 3 als auch durch
die Leitung 37, in der zweckmäßig noch eine Drossel 38 angeordnet ist, in die Kammer
des Druckfühlers 36. Die Drossel 38 kann im übrigen vorteilhaft einstellbar sein,
wodurch die Arbeitsweise des Druckfühlers 36 verändert werden kann.
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Nach einer bestimmten, verhältnismäßig kurzen Öffnungszeit des Ventils
4 wird die Membran 35 von dem in der Kammer 36 entstehenden, durch die Leitung 37
und über die Drossel 38 zuströmenden Gasdruck angehoben, so daß das Kontaktpaar
33, 34
unterbrochen wird. Sind bis zu diesem Zeitpunkt nicht sämtliche Flammen
30 des Brenners 3 angezündet, so bewirkt die Unterbrechung des Kontaktpaares 33,
34, daß das Ventil 4 geschlossen wird. Hierauf sinkt der Druck im Druckfühler 36,
so daß das Kontaktpaar 33, 34 wieder miteinander verbunden und das Ventil 4 wieder
geöffnet wird. Nach einer bestimmten Zeit erfolgt dann wieder in der schon beschriebenen
Weise die Unterbrechung des Kontaktpaares 33, 34 und- das Schließen des Ventils
4. Dieser intermittierende Steuervorgang, bei dem das Ventil 4 in kurzen Zeitabständen
geöffnet und wieder geschlossen wird, wiederholt sich so lange, wie der Druckknopf
19 in Einschaltstellung gehalter< wird und bis sämtliche Brannerflammen
30 angezündet sind. Durch das jeweils nur kurzzeitige Öffnen des Ventils
4 wird erreicht, daß bis zur vollständigen Anzündung
des Brenners
3 nur geringe Mengen unverbrannten Brennstoffs in den Feuerungsraum einströmen und
während der Ausschaltzeiten des Brennstoffventils durch die Abgasleitung wieder
abströmen können, so daß auch in ungünstigen Fällen keine gefährlichen Verpuffungen
auftreten können. Diese intermittierende Steuervorrichtung ist vor allen Dingen
für schwer anzündbare Brennstoffe bestimmt, kann aber auch mit Vorteil bei Gasfeuerungsanlagen
od. dgl. verwendet werden.
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Sobald sämtliche Brennerflammen 30 angezündet sind, fließt über beide
Ionisierungsstrecken 22, 24' und 24", 24"' Strom, so daß die Haltespule
21 erregt wird und die Ankerplatte 18 festhält. Dadurch wird das Ventil 4
in der Offenstellung festgehalten, auch wenn die Verbindung zwischen den Kontakten
33, 34 unterbrochen wird. Jetzt befindet sich die Anlage in Betrieb. Durch die Ionisierungsstrecke
zwischen den Elektroden 24", 24"' wird gewährleistet, daß das Ventil 4 erst dann
in der Offenstellung festgehalten wird, wenn auch die in Gasströmungsrichtung an
letzter Stelle liegende Brennerflamme 30 angezündet ist.
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Bei dem Beispiel nach F i g. 3 ist die Einrichtung zum Inbetriebsetzen
der Feuerung ähnlich derjenigen der F i g. 1. Bei de F i g. 3 ist an dem mit dem
Druckknopf 19 verbundenen Steuerstift 20 noch eine Kontaktschiene 39 angeordnet,
die in der Ausschaltstellung ein Kontaktpaar 40 miteinander verbindet. Der Steuerstift
20 endet in einem gewissen Abstand von einer Kontaktschiene 41, die auf der
das Zündgasventil14 tragenden Ventilspindel 17 befestigt ist, welche auch
die Ankerplatte 18 trägt. In der Einschaltstellung der Vorrichtung verbindet die
Kontaktschiene 41 ein Kontaktpaar 42.
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In Gasströmungsrichtung hinter dem Zündgasventil 14 ist eine
zweite Zündgasleitung 13' angeschlossen, die über das von dem Wärmefühler
9 gesteuerte Steuerventil 10 zu einer zweiten Zündgasdüse 15'
führt,
an der bei geöffneter Brennstoffzufuhr eine zweite Zündflamme 25' brennt. Diese
bildet mit der Zündflamme 25 wenigstens an einer bestimmten Stelle eine Ionisierungsflamme
mit größerem Querschnitt für eine zu ionisierende Luftstrecke.
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Ein Elektrodenpaar 24, 24' ist so angeordnet, daß die zwischen
diesen liegende Luftstrecke von der einen Zündflamme 25 ionisiert werden kann. Ein
zweites Elektrodenpaar 24", 24"' ist derart angeordnet, daß zwischen diesen erst
dann ein Stromfluß stattfindet, wenn beide Zündflammen 25, 25' brennen.
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An die Elektrode 24"' ist die Spule eines Elektromagnetventils
43 mit Anhebespule angeschlossen, welches in einer eine Drossel 44 in der Brennerleitung
umgehenden Leitung 45 angeordnet ist.
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In F i g. 3 ist noch eine wahlweise verwendbare Einrichtung gestrichelt
angedeutet, bei deren Verwendung die zweite Zündflammendüse 15' mit dem Steuerventil
10 und der Anschlußleitung 13' sowie das zweite Elektrodenpaar 24", 24"'
fortfallen. Hierbei ist eine weitere, mit dem Transformator 26 verbindbare Hochspannungsleitung
46 an die Elektrode 24 angeschlossen. Ferner ist bei diesem wahlweise verwendbaren
Ausführungsbeispiel an die Elektrode 24' nicht nur die Haltespule 21 des Magneten
für den Anker 18, sondern auch die Anhebespule des Elektromagnetventils 43 angeschlossen.
Die beiden Stromverbraucher 21 und 43 sind dabei so bemessen, daß
der Elektromagnet der Haltespule 21 schon bei einer geringeren, über die Ionisierungsstrecke
zwischen den Elektroden 24, 24' fließenden Spannung den an seine Polfläche angelegten
Anker 18 festhält, während das Elektromagnetventil 43 erst dann geöffnet
wird, wenn eine entsprechend höhere Spannung über die genannte Ianisierungsstrecke
fließt.
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Die Hochspannungszuführungsleitung 46 ist an einen schwenkbaren
Kontaktarm 47 angeschlossen, welches in der einen Endstellung mit einem festen Kontakt
48 und in seiner anderen Endstellung mit einem festen Kontakt 49 in Verbindung
steht. Der Kontakt 49 ist so an den Hochspannungstransformator 26 angeschlossen,
daß er bei eingeschaltetem Transformator die volle Spannung erhält, während der
an eine Abzweigstelle angeschlossene Kontakt 48 eine entsprechend niedrigere Spannung
von dem Transformator erhält. Der bewegliche Kontaktarm 47 ist mit der Membran
50 eines Druckfühlers 51 verbunden, der seinerseits durch eine Rohrleitung
52 an eine Luftleitung 53 angeschlossen ist, durch die bei eingeschalteter Anlage
Luft hindurchströmt, die von einem durch einen Elektromotor angetriebenen Gebläse
54 erzeugt wird. Das Gebläse 54 kann im Betrieb von einem nicht dargestellten, auf
einen Betriebszustand der Anlage oder andere Steuermittel ansprechenden Fühler,
beispielsweise einem Wärmefühler, ein- oder ausgeschaltet werden.
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Die in F i g. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellte Feuerung arbeitet
folgendermaßen: Zum Inbetriebsetzen der Anlage muß der Druckknopf 19 betätigt werden,
wobei die Kontaktschiene 39 von den Kontakten 40 abgehoben und die Kontaktschiene
41 gegen die Kontakte 42 gedrückt wird. Dabei wird auch durch Verschieben
der Spindel 17
das Zündgasventil 14 geöffnet und der Anker
18
gegen die Polfläche des Elektromagneten der Haltespule 21 gedrückt. Gleichzeitig
wird durch den geerdeten Kontakt 23 der Anzündstromkreis eingeschaltet, so daß zwischen
den Elektroden 24 und 22 Funken überspringen und die Zündflamme 25 anzünden. Jetzt
kann der Druckknopf 19 losgelassen werden, wobei zunächst bei 23 der Anzündstromkreis
unterbrochen wird, während alle übrigen, vom Druckknopf betätigten Teile noch in
ihrer Einschaltstellung gehalten werden. Jetzt können keine Anzündfunken mehr zwischen
den Elektroden 24, 22 überspringen, dafür fließt ein Strom über die Ionisierungsstrecke
zwischen den Elektroden 24, 24'. Dadurch wird erreicht, daß die Haltespule
21 des Elektromagneten für den Anker 18 erregt wird und den Anker 18 festhält.
Das Zündgasventil 14 wird hierdurch in der Offenstellung festgehalten, so
daß der Druckknopf 19 ganz losgelassen werden kann. Eine nicht dargestellte Rückführkraft
bewegt den Druckknopf in seine Ausgangslage zurück, wobei die Kontaktschiene
41 in ihrer die Kontakte 42 verbindenden Lage festgehalten wird, während
die Kontaktschiene 39 mit dem Druckknopf zurückbewegt wird und die Kontakte 40 miteinander
verbindet. Hierdurch wird auch der Stromkreis des Elektromagnetventils
4 eingeschaltet, so daß dieses Ventil geöffnet wird und Gas über die Drossel
44 zum Brenner 3 strömen kann. Von der bereits brennenden Zündflamme 25 wird die
Brennerflamme 30 angezündet. Solange das Ventil 43
geschlossen ist,
kann durch die Drossel 44 nur eine kleinere Brennstoffmenge zum Brenner 3 strömen
und eine entsprechend kleinere Brennerflamme 30 unterhalten.
Wird
das Steuerventil 10 von dem Wärmefühler 9 geöffnet oder ist es beim Inbetriebsetzen
der Anlage bereits offen, so kann nach Öffnen des Zündgasventils 14 auch Brennstoff
zur Düse 15' strömen. Nach Anzünden der Flamme 25 wird von dieser die zweite Flamme
25' angezündet. Durch diese beiden Flammen wird jetzt auch die Luftstrecke zwischen
den Elektroden 24", 24"' ionisiert, worauf auch zwischen diesen Elektroden ein Strom
fließt. Dadurch wird die Haltespule des Elektromagnetventils 43 erregt und dieses
Ventil geöffnet. Jetzt strömt einerseits durch die Drossel 44 und andererseits durch
die Leitung 45 die volle Brennstoffmenge zum Brenner, der nun mit entsprechend größerer
Flamme mit voller Leistung brennt.
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Wenn im Betrieb der Fühler 9 das Steuerventil 10 schließt, dann erlischt
die Flamme 25', worauf der Stromfluß zwischen den Elektroden 24", 24"' aufhört und
das Ventil 43 geschlossen wird. Dadurch wird, wie schon beschrieben, die Brennstoffzufuhr
zum Brenner 3 vermindert, der dann mit kleinerer Leistung brennt. Die beschriebene
Einrichtung nach F i g. 3 bewirkt eine selbsttätige Steuerung der Heizleistung des
Brenners 3.
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Sobald im Betrieb die Flammen 25' und 25 aus irgendeinem Grunde erlöschen
oder die Stromzufuhr zu den Elektroden 22 und 24 ausbleibt, wird die ganze Feuerungsanlage
ausgeschaltet. Das Zündgasventil 14 wird zunächst in der gleichen Weise wie bei
F i g. 1 geschlossen. Gleichzeitig wird die Kontaktschiene 41 in die gezeichnete
Ausschaltstellung bewegt, wodurch die Verbindung zwischen den Kontakten 42 unterbrochen
und dadurch auch das Ventil 4 geschlossen wird.
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Mit dem in F i g. 3 gestrichelt gezeichneten Anwendungsbeispiel arbeitet
die Anlage folgendermaßen: Die Inbetriebsetzung erfolgt in der schon beschriebenen
Weise. Solange das Gebläse 54 nicht eingeschaltet ist, kann sich in dem Druckfühler
51 kein Druck bilden. Der bewegliche Kontaktarm 47 steht hierbei mit dem Kontakt
48 in Verbindung, so daß der Elektrode 24 eine geringere Spannung zugeführt wird.
Die hierbei zur Elektrode 24' fließende Spannung reicht aus, um die Haltespule 21
des Elektromagneten zu erregen, welcher den Anker 18 fest- und damit das Zündgasventil
14 in der Offenstellung hält. Das Elektromagnetventil43 bleibt hierbei noch geschlossen,
so daß der Brenner 3 mit kleinerer Leistung brennt.
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Sobald das Gebläse 54 eingeschaltet ist, wird von dem Druck im Druckfühler
51 die Membran 50 angehoben und dadurch der bewegliche Kontaktarm 47 von dem Kontakt
48 abgehoben und gegen den Kontakt 49 gedrückt. Jetzt wird der Elektrode 24 eine
höhere Spannung zugeführt, worauf auch eine höhere Spannung zur Elektrode 24' fließt.
Diese Spannung reicht aus, um auch die Anhebespule des Elektromagnetventils 43 zu
erregen und dieses Ventil zu öffnen, worauf der Brenner 3 mit voller Leistung brennt.
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Wird im Betrieb das Gebläse 54 ausgeschaltet, so hat das zur Folge,
daß der bewegliche Kontaktarm 47 von dem Kontakt 49 entfernt und mit dem Kontakt
48 in Verbindung gebracht wird. Dadurch wird die der Elektrode 24 zugeführte Spannung
derart ververmindert, daß das Ventil 43 geschlossen, das Zündgasventi114 jedoch
in Offenstellung gehalten wird. Der Brenner 3 brennt jetzt mit kleinerer Leistung
und wird wieder auf volle Leistung selbsttätig umgeschaltet, sobald das Gebläse
54 eingeschaltet wird bzw. der volle Druck im Fühler 51 wirksam ist.
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Der geerdete Kontakt 23, der bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen
zum Einschalten des Anzündstromkreises vorgesehen ist, könnte auch ganz fortfallen.
Dafür könnte die Elektrode 22 bzw. 22', wie in den F i g. 1 und 2 gestrichelt angedeutet
ist, über eine entsprechende Kapazität .K an Eide angeschlossen sein, so daß eine
besondere Einschaltung des Anzündstromkreises nicht erforderlich ist. Bei dieser
Schaltung wird beim Einschalten der Stromzufuhr zu dem Hochspannungstransformator
26 auch gleichzeitig der Zündstromkreis eingeschaltet, worauf zwischen den Anzündelektroden
22, 22' (in F i g. 1 und 2) bzw. 22, 24 (in F i g. 3) Anzündfunken üborspringen.
Die Ableitung erfolgt über den kapazitiven Widerstand, der aus einem Kondensator
oder beispielsweise auch aus einer kurzen Luftstrecke bestehen kann. Der Gesamtwiderstand
des Anzündstromkreises ist größer als der Gesamtwiderstand des Stromkreises mit
der lonisierungsstrecke zwischen den Elektroden 24, 24' usw. Sobald die die lonisierung
bewirkenden Flammen brennen, hört der Funkenüberschlag zwischen den Anzündelektroden
im wesentlichen auf, während zwischen den die Ionisierungsstrecke begrenzenden Elektrodenpaaren
ein Stromfluß stattfindet, wodurch in der schon beschriebenen Weise die Feuerungsanlage
in Betrieb genommen werden kann.
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Die Anordnung nach F i g. 2 kann natürlich auch bei Feuerungsanlagen
mit einer Zündflamme verwirklicht werden. In diesem Fall wären die Elektroden 22,
22' und 24' an der Zündflamme und die Elektroden 22", 22"' und 24", 24"' an der
oder an einer der B.rennerflammen 30 anzuordnen. Im Bedarfsfall können auch mehr
als zwei A:nzündstellen und bzw. oder Ionisierungs.strecken vorgesehen werden.
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Ferner könnte beim Beispiel nach F i g. 2 der mit einer Haltespule
21 für den Anker 18 versehene Elektromagnet und der Anker 18 ganz fortfallen, wofür
die Spule des Elektromagnetventils 4 auch noch an die Elektrode 24"' anzuschließen
ist. Die von der Elektrode 24"' an die Spule des Ventils 4 abgegebene Spannung kann
dieses Ventil zwar nicht öffnen, sie reicht jedoch aus, um das beispielsweise durch
Anschließen einer Netzspannung über eine zeitweise wirksame Schalteinrichtung geöffnete
Ventil in der Offenstellung festzuhalten. Wenn das Ventil 4 nach Anschließen an
das Netz geöffnet worden ist und die Brennerflammen 30 angezündet sind, so daß Strom
über die Ionisierungsstrecken fließt, so wird das geöffnete Ventil 4 auch nach Unterbrechung
des Kontaktpaares 33, 34 in der Offenstellung festgehalten.